本文關(guān)鍵詞：基于HEVC的視頻編碼快速算法研究　出處：《西安郵電大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： HEVC 視頻編碼 幀內(nèi)預(yù)測 幀間預(yù)測 運(yùn)動(dòng)估計(jì)

【摘要】：HEVC(High Efficiency Video Coding)是由視頻編碼專家組 VCEG(Video Coding Experts Group)和動(dòng)態(tài)圖像專家組MPEG(Moving Picture Experts Group)組成的視頻編碼聯(lián)合組 JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding)制訂的新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。HEVC在上一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上引入更多新的技術(shù)使其獲得更好的圖像質(zhì)量和更高的壓縮比,但也帶來了巨大的計(jì)算復(fù)雜度。因此HEVC標(biāo)準(zhǔn)在保證編碼性能的同時(shí)最大可能的降低自身計(jì)算復(fù)雜度,是它是否被廣泛應(yīng)用的根本所在。針對(duì)HEVC耗時(shí)長、復(fù)雜度高的問題,本文分別從幀內(nèi)編碼和幀間編碼兩個(gè)方面對(duì)HEVC進(jìn)行優(yōu)化,論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:1.幀內(nèi)預(yù)測編碼是HEVC用來消除空間冗余的關(guān)鍵技術(shù),但是復(fù)雜的編碼單元?jiǎng)澐趾蛶瑑?nèi)預(yù)測模式選擇給幀內(nèi)編碼帶來巨大的計(jì)算量。從降低計(jì)算復(fù)雜度的目的出發(fā)對(duì)幀內(nèi)預(yù)測模塊做改進(jìn),首先根據(jù)相鄰編碼單元的時(shí)空域相關(guān)性,縮小編碼單元深度遍歷范圍,提前中止或跳過不必要的深度,同時(shí)在選擇當(dāng)前編碼單元的最佳模式時(shí),根據(jù)Planar模式是否可為最佳模式,采取不同的方案來減少參與率失真代價(jià)計(jì)算的預(yù)測模式數(shù)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與HM10.0相比,本文提出的算法在保持編碼性能的同時(shí)將編碼時(shí)間減少約30%,加快了幀內(nèi)編碼的速度,具有很好的實(shí)用性。2.運(yùn)動(dòng)估計(jì)是幀間預(yù)測中的重要部分,70%的編碼時(shí)間都產(chǎn)生于此過程。搜索策略和匹配準(zhǔn)則直接影響運(yùn)動(dòng)估計(jì)中尋找最佳匹配塊的效率和精度。本文將從搜索策略角度出發(fā),提出基于異構(gòu)鉆石模板的TZSearch快速搜索算法。該算法通過分析TZSearch搜索算法中影響性能的主要因素,結(jié)合運(yùn)動(dòng)矢量的分布特性,首先使用異構(gòu)鉆石模板進(jìn)行粗略搜索,并在后續(xù)的精細(xì)搜索中使用垂直水平六邊形模板,使其能夠動(dòng)態(tài)適應(yīng)圖像自身特征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與HM10.0相比,本文提出的算法在保持編碼性能的同時(shí)將總編碼時(shí)間減少約17%,加快了搜索速度,縮短了運(yùn)動(dòng)估計(jì)模塊的耗時(shí)。
[Abstract]:HEVC(High Efficiency Video coding (VCEG) is an expert group on video coding. Video Coding Experts Group and MPEG(Moving Picture Experts Group. JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video coding). Based on the previous generation video coding standard, HEVC introduces more new techniques to achieve better image quality and higher compression ratio. But it also brings huge computational complexity, so the HEVC standard not only guarantees the coding performance, but also reduces the computational complexity of itself as much as possible. To solve the problem of long time consuming and high complexity of HEVC, this paper optimizes HEVC from two aspects: intra coding and inter coding. The main work and innovation of this paper are as follows: 1. Intra prediction coding is a key technology used by HEVC to eliminate spatial redundancy. But the intra coding unit partition and intra prediction mode selection bring a huge amount of computation to the intra coding. In order to reduce the computational complexity, the intra prediction module is improved. Firstly, according to the temporal and spatial correlation of the adjacent coding units, the depth traversal range of the coding units is reduced, and the unnecessary depth is stopped or skipped in advance, and the optimal mode of the current coding unit is selected at the same time. According to whether the Planar model is the best one, different schemes are adopted to reduce the number of prediction models to calculate the cost of participation rate-distortion. The experimental results show that compared with HM10.0. The algorithm proposed in this paper reduces the coding time by about 30 percent while keeping the coding performance. It accelerates the speed of intra coding and has good practicability. 2. Motion estimation is an important part of inter frame prediction. The coding time of 70% comes from this process. Search strategy and matching criterion directly affect the efficiency and accuracy of finding the best matching block in motion estimation. This paper will proceed from the point of search strategy. A fast TZSearch search algorithm based on heterogeneous diamond template is proposed, which combines the distribution of motion vectors with the analysis of the main factors affecting the performance of the TZSearch search algorithm. First, the heterogeneous diamond template is used for rough search, and the vertical horizontal hexagonal template is used in the subsequent fine search, which enables it to dynamically adapt to the image's own characteristics. The experimental results show that. Compared with HM10.0, the proposed algorithm reduces the total coding time by about 17 percent while keeping the coding performance, which speeds up the search speed and shortens the time of motion estimation module.
【學(xué)位授予單位】：西安郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN919.81

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本文編號(hào)：1439935